最遥远类星体的黑洞质量与自旋估计

我们研究了最遥远的类星体 ULASJ134208.10+092838.61 ($z = 7.54$)、ULASJ112001.48+064124.3 ($z = 7.08$) 和 DELSJ003836.10-152723.6 ($z = 7.02$) 的性质，分析了其光学-紫外辐射，该辐射清晰显示出吸积盘存在的证据。我们采用相对论吸积盘模型 KERRBB 与 SLIMBH 对辐射进行建模，并推导了若干解析近似，将观测辐射描述为黑洞质量、吸积率、自旋与视角的函数。我们发现：1] 我们的黑洞质量估计与使用维里法的结果相容，但不确定性更小；2] 假设维里法是可靠的黑洞质量测量方法（不含系统不确定度），我们得到三个源黑洞自旋的上限：极高自旋值被排除；3] 我们的爱丁顿比率估计比先前研究小约 $\sim 2$ 倍：所有源均发现为亚爱丁顿。利用我们的结果，我们探索了参数空间（效率、吸积率）以描述假设 $\sim 10^{2-4} M_{\odot}$ 种子黑洞的可能演化：若这些源中的黑洞形成于红移 $z = 10 - 20$，我们发现吸积必须以爱丁顿率进行，且辐射效率 $\eta \sim 0.1$，以便在小于 $\sim 0.7$ Gyr 内达到观测质量。